沸石投加型SBR脫氮及其過程實(shí)時(shí)控制參數(shù)研究.pdf

1、投加沸石可顯著提高污水生物處理系統(tǒng)的硝化能力。本文以人造沸石和天然片沸石為原材料,以人工配水、生活污水和苯酚廢水為處理對(duì)象,考察了投加沸石對(duì)序批式活性污泥法(Sequencing batch reactor,SBR)性能的影響,首次建立了沸石投加型SBR工藝(zeo-SBR)的實(shí)時(shí)控制模式,并在實(shí)時(shí)控制模式下對(duì)zeo-SBR的運(yùn)行成本進(jìn)行了分析,以填補(bǔ)zeo-SBR實(shí)時(shí)控制研究領(lǐng)域的空白,為污水處理設(shè)施強(qiáng)化脫氮改造提供備選方案。

2、　　 人工配水靜態(tài)吸附試驗(yàn)表明,天然沸石和人造沸石對(duì)氨氮(NH3-N)都具有較好的吸附去除能力,飽和吸附容量分別為8.21mg g-1和17.92 mg g-1。吸附時(shí)間、初始NH3-N濃度、沸石濃度、溶液pH值和溫度都會(huì)影響沸石吸附NH3-N的吸附容量。兩種沸石對(duì)人工配水中NH3-N的吸附可用Freundlich吸附等溫式和Langmuir吸附等溫式描述,其中Langmuir吸附等溫式的描述更為準(zhǔn)確。生活污水靜態(tài)吸附試驗(yàn)表明,天然沸

3、石對(duì)COD有一定去除能力,但吸附容量很低,人造沸石則無明顯COD去除作用;兩種沸石均無明顯的TP吸附效果。
　　 通過人工配水試驗(yàn)建立了zeo-SBR的好氧段實(shí)時(shí)控制模式。該模式以dDO/dt和dORP/dt作為COD降解終點(diǎn)的指示參數(shù),以dpH/dt作為硝化終點(diǎn)的指示參數(shù),可保證系統(tǒng)在進(jìn)水COD300～800 mg L-1、NH3-N15～60 mg L-1的條件下達(dá)到92％以上的COD去除率和99％以上的NH3-N去除率。該

4、模式也適用于zeo-SBR處理生活污水和苯酚廢水的過程。但在低溫條件下微生物硝化作用受到抑制時(shí),實(shí)時(shí)控制模式失靈。序批式試驗(yàn)表明pH可以作為zeo-SBR缺氧段的實(shí)時(shí)控制參數(shù)。
　　 在處理人工配水、生活污水和苯酚廢水時(shí),對(duì)照SBR和zeo-SBR對(duì)進(jìn)水中主要污染物的去除率十分接近,但zeo-SBR具有更高的比硝化速率,從而縮短了水力停留時(shí)間,降低了系統(tǒng)的曝氣成本。在低沸石濃度的zeo-SBR中,沸石的主要作用機(jī)理是創(chuàng)造適合硝化

5、菌生長的環(huán)境,提高污泥中硝化菌的比例,增強(qiáng)微生物的硝化活性。溫度和苯酚對(duì)zeo-SBR有很大影響,當(dāng)水溫降低至8～13℃時(shí),系統(tǒng)脫氮效率顯著下降,可采用投加碳源的方法增強(qiáng)同化作用脫氮,使系統(tǒng)出水達(dá)到GB18918-2002規(guī)定的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。苯酚對(duì)zeo-SBR的硝化過程產(chǎn)生了明顯的抑制作用,處理苯酚廢水時(shí)應(yīng)注意對(duì)系統(tǒng)pH和堿度的控制。
　　 成本分析結(jié)果表明:人造沸石價(jià)格昂貴,適合于模型試驗(yàn)研究;在進(jìn)水TN較高的情況下,投加天然